高等级公路破损混凝土路面快速修补方法研究

贺小桓

（湖南城市学院，湖南 益阳 413000）

1 引言

水泥混凝土的特点是在养护良好的条件下使用年限比其他路面长。然而一旦开始破坏，将会迅速发展，因此必须做好预防性、经常性养护，不失时机的采取适当的措施以保持良好的路用性能。按照过去的传统方法，应凿除全部或部分厚度后重新浇筑普通混凝土，成本较高，封闭交通时间长，对社会环境的影响很大。因此，在研制出快速修补材料的同时，也应有相应的快速修补施工工艺。

2 可快速修补路面破损类型确定

根据水泥混凝土路面快速修补剂的特点，可修补的混凝土路面破损类型有以下几种：

(1)接缝类破损。纵横向接缝浅层或深层剥落、碎边，接缝附近混凝土多处出现开裂且深度超过接缝切槽底部的碎裂。

(2)断裂类破损。因地基承载力不均，上部受压后造成整块路面板开裂，表现为严重裂缝、严重破碎、严重断角以及修补后再次破坏的严重补块。

(3)表面类破损。路面表面层脱落，粗骨料裸露，严重露骨，深度大于3mm；路面表面层与主体分离，成块脱落。由于粗集料脱落或局部振捣不到位等原因，造成路面表面出现深度为40mm，面积大小不等的局部凹坑。

(4)变形类破损。路面横向或纵向接缝两侧面混凝土板端部出现竖向相对位移，高差超过10mm的严重错台；路面板块下沉，低于相邻路面板平面或板块正常标高，造成纵坡突变量大于1.0%或10mm以上的邻板高差沉陷病害。

3 破损路面快速修补工序

3.1 放样切割。根据混凝土板的损坏类型、程度划定修补范围，视情况放线位置至少应距破损处10cm以上。当裂缝较长且位置靠近板中央时，可放样凿除半块板进行修补。按放样的标定线用切割机切割成规则的修补区。对于水泥混凝土修补材料，采用有限元分析发现，切割深度宜大于5cm，对于修补区域的面积宜大于40cm×40cm，且最好采用矩形的修补区域，这样的修补区域在轮载作用下的受力情况更有利。

3.2 冲击破碎及碎片清除。用风镐等混凝土破碎机具对切割后的修补区路面板进行破碎，使其成为碎片，以便于清除。经冲击破碎后，路面板己成碎片、碎屑，用修补工具将其清除干净。

3.3 基础处理。如果混凝土路面板破损是由土基或基层的强度不够或不均匀沉降造成的，则应先妥善处理土基或基层，使其满足技术要求。一般情况下，也应对基层进行整平和适当夯实处理。

3.4 界面处理。开凿的基坑要避免出现薄边断面，周边宜垂直表面切除，下部呈向内扩展状。基坑四壁要避免过于平整，宜凿成粗糙不平的接口，以利于新老混凝土更好地粘结。基坑清理好后，将己拌好的界面剂涂刷在基坑四壁及基层表面上;不用界面剂时，可用修补剂和水按1:1的比例拌和为净浆，涂刷在坑槽四壁和基层面上，注意基层表面不得有积水。

3.5 浇筑混凝土及养生。根据试验配合比拌制混凝土，当修补层的厚度达到5cm、修补面积大于1.0m2时，可以在混合料中加入40%、最大尺寸为1.0cm的石子作粗骨料。将拌和好的混凝土倒入开挖处理好的基坑内，立即进行后续工作。各工序应做到衔接紧密，振捣、抹平工作必须在初凝前完成，抹面、压纹等工作必须在终凝前完成。在整个养生期间必须保持修补混凝土表面始终处于湿润状态，并根据具体预留试件或实际路面混凝土的回弹抗压强度检测情况决定通车放行时间。

4 高等级公路破损混凝土路面快速修补方法

4.1 条带罩面法修补

条带罩面法修补是指将一定范围内的混凝土路面表面破损及疏松的混凝土凿除，刷洗干净后，用快速修补材料进行罩面的一种修补方法，它主要用于表面龟裂、交叉裂缝、检查井附近裂缝、蜂窝、摩擦系数不足、麻面、露石、脱皮等的修补。对贯穿板全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝和纵缝张开的处治，采用条带罩面法进行修补，其快速修补工艺为：首先在缝的两侧各约20cm平行于缝切7~10cm深的两条缝，在两缝内侧用风镐或液压镐凿除混凝土约7~10cm，沿缝两侧15cm，每隔50cm钻一把钉孔，直径略大于把钉的直径。其次用∮16螺纹钢筋制成长30cm，钩长约7cm钯钉，将孔槽内填满快硬砂，安装钯钉。再次，人工将切割的缝内壁凿毛并去除己破裂又尚未掉脱落的表面裸石，以增新老混凝土的结合。最后在修补面上先刷一层界面剂，然后浇筑快硬混凝土，并及时振捣密实，抹光和喷洒养护剂，喷洒面应延伸到相邻老混凝土面板20cm以上，并适时用切缝机沿原缝位置切缝并灌填缝料。

4.2 全厚修补法

全厚修补法是指将部分或整块破损混凝土板全部凿除，在对基层进行处理后重新浇筑的混凝土的裂缝修补方法。这种修补方法主要适用于路面板断裂破碎及板边板角的破碎断板修补。当路面板块破坏情况满足下列条件时，可采取局部换板全厚式修补处理：①对于严重裂缝、严重破碎、严重断角、严重补块和严重接缝类破坏均应采用全厚式修补。②当面板裂块中的一块占60%以上面积并保持稳定而没有任何沉陷、唧泥松动等情况。③经适当的横(纵)向锯切后保留的板长(宽)在2.5m以上。④局部换板处理的板块长(宽)度至少为1.0m。

采用全厚修补法的关键技术要点：①传力杆或拉杆对齐和有效注浆对传力杆接缝的长期性能十分关键。施工中可先进行放线定位钻孔点，再进行钻孔以保证安设的传力杆或拉杆对齐；也可采用排钻既能保证钻孔对齐的准确性，又能提高工作效率。②注浆和安装传力杆的正确方法是先将砂浆或环氧树脂注入孔的底端，然后在插入传力杆的同时，轻轻扭动传力杆，以保证砂浆或树脂能与传力杆紧密结合，此法效果很好。③合理锯缝和填缝对新旧混凝土的长期性能有十分重要的影响。在混凝土路面全厚修补法中应注意对接缝的及时灌填，以防止路面水渗入，引起板块再次破损断裂。

4.3 快速注浆法

在工程实践中，可按以下的判断准则进行，即满足以下任何一个准则的板块即为脱空板：一是重型车辆通过时，人站在板角边缘能感受到有垂直位移或翘曲的板块；二是相邻板弯沉差超过0.06mm，位置较低的板块；三是对外观不易判别的板块，测定其4个边角的弯沉，弯沉值超过0.2mm的板块。

在施工中要保证质量，应注重施工管理，使用该方法需要注意以下要点：①钻孔定位:每块硅板应钻4~5个孔，钻孔位置距板自由边和裂缝不得小于50cm。②调制灌注浆液:严格控制配合比，各种材料的计量应准确无误，尤其是拌和用水应严格计量，不能凭经验随便变更水灰比。搅拌机、储浆筒内的存料数量不宜过多，应相互协调好。③搅拌机在压浆过程中应保持搅拌状态，避免水泥浆沉淀和泌水，同时每次投料量应与灌浆量大致相适应，防止灰浆在搅拌机中存放时间过长。④灌浆时若发现灰浆己从压过或未压过的孔溢出，应及时用木塞塞紧，且此孔无须再进行灌浆。灌浆机压力达1.0MPa或水泥灰浆从其它孔及边缝、裂缝等处溢出时，将自动停机或人工停机，视为压满。

5 结语

水泥混凝土道面快速修补技术用于道面修补虽然直接成本比使用普通水泥要高一些，但间接成本要低得多。对于路面基层未出现破损或不需要加固基层，只是水泥混凝土面层破损修补的混凝土路面，使用修补剂只需要处理面层混凝土约厚10-15cm就能达到普通水泥混凝土整块板重浇的效果，相应地两者的修补综合成本基本持平。因此，应用水泥混凝土道面快速修补剂与传统的道面修补综合成本相近，而且社会效益显著。

[1]傅智，金志强.水泥混凝土路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版,2003

[2]李剑.浅谈水泥混凝土路面破坏的修补技术[J].城市道桥与防洪，2010.2